A critical zone observatory dedicated to suspended sediment transport: The meso-scale Galabre catchment (southern French Alps)     

Cédric Legout  Guilhem Freche  Romain Biron  Michel Esteves  Oldrich Navratil  Guillaume Nord  Magdalena Uber  Thomas Grangeon  Nico Hachgenei  Brice Boudevillain  Céline Voiron  Lorenzo Spadini 《水文研究》2021,35(3):e14084

The 20 km² Galabre catchment belongs to the French network of critical zone observatories (OZCAR; Gaillardet et al., Vadose Zone Journal, 2018, 17(1), 1–24). It is representative of the sedimentary lithology and meteorological forcing found in Mediterranean and mountainous areas. Due to the presence of highly erodible and sloping badlands on various lithologies, the site was instrumented in 2007 to understand the dynamics of suspended sediments (SS) in such areas. Two meteorological stations including measurements of air temperature, wind speed and direction, air moisture, rainfall intensity, raindrop size and velocity distribution were installed both in the upper and lower part of the catchment. At the catchment outlet, a gauging station records the water level, temperature and turbidity (10 min time-step). Stream water samples are collected automatically to estimate SS concentration-turbidity relationships, allowing quantification of SS fluxes with known uncertainty. The sediment samples are further characterized by measuring their particle size distributions and by applying a low-cost sediment fingerprinting approach using spectrocolorimetric tracers. Thus, the contributions of badlands located on different lithologies to total SS flux are quantified at a high temporal resolution, providing the opportunity to better analyse the links between meteorological forcing variability and watershed hydrosedimentary response. The set of measurements was extended to the dissolved phase in 2017. Both stream water electrical conductivity and major ion concentrations are measured each week and every 3 h during storm events. This extension of measurements to the dissolved phase will allow progress in understanding both the origin of the water during the events and the partitioning between particulate and dissolved fluxes of solutes in the critical zone. All data sets are available at https://doi.osug.fr/public/DRAIXBLEONE_GAL/index.html .  相似文献   

贵州苗匡热矿水地热区水化学特征及热储条件分析     

杨晓飞 《地质与勘探》2020,56(1):94-101

贵州苗匡热矿水地热区大地构造位于江南复合造山黔南坳陷铜仁复式褶皱变形带,区域构造为红石古断裂带与苗匡断裂交汇锐角区,区内出露的地层有前南华系板溪群、南华系、震旦系、寒武系;热矿水水化学类型为HCO_3-Na型,含高氟、锶、锂、偏硅酸;弱碱性水;呈带状中低温热储;区域大地热流供给热量;地下热矿水补给为构造破碎带深远程补给;区域性红石活动断裂带具有导热导水储水性,热矿水被温差、压力差等驱动循环运移至断裂破碎带富集,苗匡次级断裂带在该热储起到连通传导作用;热矿水井口温度45℃,出水量560 m~3/d。研究结果可对该区热矿水勘查开发及利用提供参考和借鉴。  相似文献   

四川省盐源县盐泉的特征与形成     

李娜  周训  郭娟  拓明明  徐艳秋 《现代地质》2020,34(1):177-188

研究天然盐泉的形成有助于揭示陆地水文循环过程中的物质迁移。采用水文地球化学的方法,分析四川省盐源县的9个泉水和卤水水样的水化学特征和同位素特征,探讨盐泉的溶质来源,总结盐泉的成因模式。水样可以分为TDS为311.69 g/L的Cl-Na型卤水、TDS为55.77~89.43 g/L的Cl-Na型盐泉、TDS为1.17 g/L的Cl-Na型微咸泉和TDS为0.26~0.56 g/L的以HCO₃-Ca、HCO₃·SO₄-Ca·Mg型为主的淡水泉。泉水和卤水的氢氧同位素显示其来源于大气降水;水样的特征系数显示盐泉和卤水都属于溶滤型,且指示研究区基本不具有找钾前景。泉水的盐分主要来源于石盐、方解石、石膏和白云石等矿物的溶滤。盐泉的形成模式可以概括为:在山区获得大气降水入渗补给后,地下水经历较浅和较深的地下径流并且溶滤含盐地层或者盐矿,使其矿化度升高,在地形较低处汇集出露地表成泉。  相似文献   

温泉钙华沉积的影响因素   总被引：2，自引：2，他引：0  

刘海生  周训  张彧齐  海阔  余鸣潇  谭梦如  尚子琦 《中国岩溶》2020,39(1):11-16

钙华是在泉水、河水、湖水、洞穴周围沉积的非海相碳酸钙沉积物。钙华是陆地水循环过程中物质迁移的一种表现形式,研究钙华的形成有助于了解局部水文循环中的物质迁移规律并间接了解古气候与古水文地质条件。部分温泉的泉口附近沉积有形态多样的钙华。本文综述温泉钙华的形成过程、钙华沉积的主要影响因素和它们之间的相互影响关系。水化学条件是钙华沉积的物质基础和必要条件,水动力条件是钙华沉积的充分条件,生物效应对钙华沉积起到加强的作用,沉积环境通过影响水化学条件或水动力条件间接控制钙华的沉积。  相似文献   

淮南顾北矿F₁₀₄断层两侧岩溶水化学形成机制及导隔水性评价     

郑竹艳  许光泉  杨婷婷  余世滔  张海涛 《煤田地质与勘探》2020,48(1):129-137

利用断层两盘岩溶水化学特征判断其导隔水性对于我国华北型煤田水害防治具有十分重要的实践意义。以顾北矿F₁₀₄断层两侧太原组岩溶地下水为研究对象，在分析断层两盘水文地质条件基础上，采用Piper三线图、离子组合比和主成分法，分析了主要组分来源及水-岩作用差异性，并采用PHREEQC软件对岩溶地下水进行反向水化学模拟。结果表明:南北区岩溶水均存在方解石和白云石的溶解和沉淀现象，南区阳离子交换吸附和脱硫酸作用程度强于北区，而北区黄铁矿氧化和岩盐溶解作用较南区明显，南北两区水化学环境及水-岩作用存在显著差异，进而推断F₁₀₄断层具有较好的阻水性，且影响了其两侧的氧化-还原环境及温度差异，控制着地下水径流方向和水-岩作用程度。   相似文献   

胶东半岛洪水岚汤温泉水化学特征与成因分析     

袁星芳 《地质与勘探》2020,56(2):427-437

胶东半岛蕴藏着丰富的低温地热资源,以温泉为主要出露方式。洪水岚汤温泉位于胶东半岛东部威海市境内,出露在阳泉河北岸的一级阶地,出露标高为66. 83 m,水温约69℃,下伏基岩为侏罗纪二长花岗岩。为查明其水化学特征及成因,本文采用同位素水文地球化学方法进行研究。水化学成分表明:温泉水中主要阳离子为Na~+,主要阴离子为HCO_3~-、SO_4~(2-),水化学类型为HCO_3·SO_4~-Na,pH值为7. 6,总溶解性固体为610. 6 mg/L,F~-含量为4. 2 mg/L,偏硅酸含量为98. 8 mg/L。氢、氧同位素分析结果显示:温泉热水补给来源为大气降水,估算温泉热水补给高程为427～599 m,地下热储温度约为106. 25℃,地下热水循环深度约为2091 m。综合分析洪水岚汤温泉成因模式为:在正棋山山区获得大气降水入渗补给后,沿F1断裂破碎带下渗经历深循环获得大地热流加热后上升,上升过程中混入浅层地下水,在第四系静水压力最小的部位出露成泉。  相似文献   

柴达木盆地那棱格勒河及其尾闾盐湖锂成矿物源：来自水化学和锶、硫同位素证据   总被引：2，自引：0，他引：2  

李庆宽  王建萍  吴蝉  樊启顺  秦占杰  陈亮  魏海成  都永生  袁秦  李建森  山发寿 《地质学报》2021,95(7):2169-2182

柴达木盆地那棱格勒河尾闾盐湖（一里坪干盐滩、东台吉乃尔盐湖、西台吉乃尔盐湖和察尔汗盐湖别勒滩区段）赋存了我国目前最大的卤水锂矿床。那棱格勒河及其尾闾盐湖锂的物源仍存在一定争议,主要有围岩风化、古湖残留、含盐系地层淋滤、油田水、深部水等,目前缺乏有力的地球化学证据。本文系统采集了那棱格勒河流域及其尾闾盐湖不同水体样品16件,分析了其主、微量元素含量及锶、硫同位素组成。结合前人的研究成果,对区域水体中锂的来源进行了探讨,得出结论如下：那棱格勒河水锂含量（0. 45~0. 79 mg/L）比楚拉克阿拉干河支流（0. 00~0. 05 mg/L）高出一个数量级,其高锂含量主要受洪水河支流的补给;洪水河高锂含量与其上游热泉水的补给有关,该热泉水锂、锶含量高、 87 Sr/ 86 Sr比值偏高, δ 34 S值偏低,与青藏高原典型热泉水地球化学特征（锂含量0. 4~34. 8 mg/L,锶含量0. 07~4. 24 mg/L, 87 Sr/ 86 Sr比值0. 71224~0. 71259, δ 34 S值- 10. 6‰~7. 6‰）较一致。那棱格勒河水（0. 71170）和尾闾盐湖卤水（0. 71143~0. 71156）相似的 87 Sr/ 86 Sr比值,以及研究区河、湖水硫同位素组成符合主要蒸发浓缩过程 δ 34 S值逐渐下降的变化趋势,均证明研究区尾闾盐湖卤水锂资源主要受那棱格勒河的补给;而古湖残留水、盆地西部含盐系地层淋滤水或油田水具有明显不同的水化学特征和锶、硫同位素组成,这些水体对研究区尾闾盐湖锂补给的贡献较小,可忽略不计。  相似文献   

基于水化学及稳定同位素的西藏察雅地下热水成因研究     

张春潮  李向全  马剑飞  付昌昌  白占学 《现代地质》2021,35(1):199-208

西藏察雅分布有两处地下热水,其中娘曲热水流量达23 356 m ³/d,温度达36 ℃,掌握其成因以及地下水循环模式对铁路隧道的规划建设具有重要意义。为查明地下热水水化学特征及其成因模式,采用同位素水文地球化学方法进行研究。结果表明:两处地下热水主要阳离子为Ca ²⁺和Mg ²⁺,主要阴离子为SO₄^2-和HCO₃^-,溶解性总固体含量为1 255~2 051 mg/L,水化学类型分别为SO₄·HCO₃-Ca·Mg型和SO₄-Ca·Mg型。氢氧同位素分析结果表明,地下热水补给来源主要为大气降水,并具有 ¹⁸O漂移现象,反映了热水与围岩的氧同位素交换效应。地下热水的补给高程为4 146~4 185 m,热储温度为53.1~61.0 ℃,循环深度为1 409~2 020 m。其成因模式为:地下水在东北部高山区接收大气降水入渗补给,沿岩溶裂隙管道径流,经深循环获得大地热流加热,受构造及岩层阻水影响沿断层上升,在上升过程中与份额达0.79~0.91的浅层地下水混合,于沟谷等地势切割处出露成泉。综合水文地质条件与隧道位置分析,隧道穿越的两处岩溶富水条带,东部岩溶富水区对隧道突涌水威胁较小;西部岩溶富水区对隧道存在构造岩溶水高压突涌水风险,后期应注意防范。  相似文献   

Genesis of Geothermal Fluid in Typical Geothermal Fields in Western Sichuan,China     

ZHAO Jiayi  WANG Guiling  ZHANG Cuiyun  XING Linxiao  LI Man  ZHANG Wei 《《地质学报》英文版》2021,95(3):873-882

The hydrogeochemical characteristics of geothermal fluids can reveal the genesis of geothermal systems and act as important references for developing and using geothermal resources.This study presents hydrogeochemical processes and thermal cycle mechanisms of typical geothermal fields in Western Sichuan.Based on the geological conditions in Western Sichuan,29 hot springs in three geothermal fields in the Batang and Litang areas were selected for hydrochemical and isotopic (δD andδ~(18)O) analyses.Furthermore,the temperature of the thermal reservoir was calculated and the upflow cooling process of the hot springs was analyzed.Most of the subterranean hot waters in Batang and Litang are of the HCO_3-Na hydrochemical type.The ion variation in Batang is primarily affected by water-rock interactions.There is a strong positive correlation between Na~+,B~-,and Cl~-in Litang,suggesting that they have the same material source.The Na~+and metaboric acid content is relatively high,which indicates that the groundwater runoff in both areas is relatively long-lasting,with reduced flow velocity;moreover,the metasilicic acid content is relatively high,which supports this conclusion.Both hydrogen and oxygen isotopes plot near the atmospheric precipitation line,indicating that groundwater recharge is functionally obtained from precipitation.The calculated thermal storage temperatures in Batang and Litang were 88–199°C and 96–154°C,respectively.The proportion of cold water mixing in Batang was 64%–67%,while that in Litang was 60%–68%.According to the calculated results,the initial thermal cycle depth of the Batang area (4540–4780 m) was greater than that of the Litang area (3150–3960 m).The enthalpy of the deep parental geothermal fluid in Batang was 1550 J/g with a Cl~-concentration of 37 mg/L,while that in Litang was 2100 J/g with a Cl~-concentration of 48 mg/L.  相似文献   

四川巴塘县茶洛地区温泉及间歇喷泉水化学特征和成因分析     

曹入文  周训  陈柄桦  李状 《地学前缘》2021,28(4):361-372

温泉的水化学和成因研究对地热资源的开发利用有重要意义。四川巴塘县茶洛温泉的分布受茶洛—松多断层带的控制,沿北东—南西向的河流两岸出露,附近出露三叠系灰岩、砾岩和燕山期花岗岩。在温泉区出露有近20个泉眼,对其中10个泉眼进行采样测试。受出露点冷水混入的影响,东北部的两个泉眼温度为45~51 ℃,中西部地区的泉眼温度为77~89 ℃,部分为沸泉泉眼;各泉眼流量为0.01~1.8 L/s;pH值为6.1~8.1,矿化度为0.39~1.06 g/L,F^-含量为15~22 mg/L,偏硅酸含量为69~356 mg/L。泉水主要阳离子为Na⁺、K⁺和Ca²⁺,主要阴离子为 {\mathrm{CO}}_3^{2-}、 {\mathrm{HCO}}_3^{-}、Cl^-和 {\mathrm{SO}}_4^{2-},水化学类型为HCO₃-Na型。氢氧同位素数据表明,研究区地下热水来源于大气降水,补给高程约为4 400~4 800 m,补给区年均气温在-10 ℃左右。利用SiO₂温标估算茶洛温泉热储层温度约为150~200 ℃,热水循环深度约为2 810~3 480 m。茶洛温泉为大气降水入渗后在地下深循环过程中被大地热流加热,再沿断层带在河谷涌出地表而形成的温泉。在河流西北岸分布有灰岩,地下水溶蚀形成空洞,来自浅处的冷水和来自深部的热水在空洞中混合并被加热至沸点,导致热水间歇性上升喷出地面,形成间歇喷泉。  相似文献